Come fare una batteria solare a casa?

L'uso dell'energia solare è associato principalmente con veicoli spaziali. E ora con diversi paesi lontani dove "l'energia alternativa" si sta sviluppando rapidamente. Ma prova la stessa cosa anche con dispositivi fatti in casa che si adattano a quasi tutti.

Da un dispositivo esotico destinato solo a bisogni speciali, la batteria solare è diventata una fonte di energia relativamente massiccia.E la ragione non è solo nelle considerazioni ambientali, ma anche nell'aumento ininterrotto dei prezzi dell'elettricità dalle reti principali. Inoltre, ci sono ancora alcuni luoghi in cui tali reti non sono affatto tese e non è noto quando appariranno. La cura indipendente di tirare la linea, il sindacato per gli sforzi di un gran numero di persone è quasi impossibile. Soprattutto perché anche con successo devi immergerti nel mondo della rapida inflazione.

E non è nemmeno nel formato: l'aspetto e la geometria sono molto vicini. Ma la composizione chimica differisce notevolmente. I prodotti più di massa sono fatti di silicio, che è disponibile per quasi tutti ed è poco costoso. Le prestazioni della batteria non sono peggiori di quelle almeno più costose.

Ci sono tre opzioni principali per il silicio, come ad esempio:

• cristalli singoli;
• policristalli;
• sostanza amorfa.

Il singolo cristallo, basato su una spiegazione tecnica compressa, è il tipo di silicio più puro. Esternamente, il pannello sembra una sorta di nido d'ape. La sostanza completamente purificata in forma solida è divisa in piastre estremamente sottili, ciascuna delle quali non ha più di 300 micron. Per farli funzionare, usano le griglie dell'elettrodo.La ripetuta complicazione della tecnologia rispetto alle soluzioni alternative rende tali fonti energetiche le più costose.

L'indubbio vantaggio del silicio monocristallino è un'efficienza molto elevata. secondo gli standard dell'energia solare, circa il 20%. Un policristallo è ottenuto in modo diverso, è necessario prima sciogliere il materiale e poi abbassare lentamente la sua temperatura. La relativa semplicità della tecnica e il consumo minimo di energia durante la produzione hanno un effetto positivo sul costo. Il lato negativo è l'efficienza ridotta, anche nel caso ideale, non supera il 18%. Infatti, all'interno dei policristalli stessi ci sono alcune strutture che riducono la qualità del lavoro.

I pannelli amorfi quasi non perdono per entrambe le specie appena citate. Non ci sono cristalli qui, invece c'è un "silano" - è un composto di silicio con idrogeno, posto sul substrato. L'efficienza è di circa il 5%, che è ampiamente compensata da un aumento multiplo dell'assorbimento.

A volte è possibile trovare una combinazione di elementi monocristallini o policristallini con una variante amorfa. Questo aiuta a combinare i vantaggi degli schemi usati e ad estinguere quasi tutti i loro svantaggi. Al fine di ridurre il costo dei prodotti, la tecnologia dei film è ora sempre più utilizzata, che prevede la generazione di corrente basata sul tellururo di cadmio. Di per sé, questo composto è tossico, ma il rilascio di veleno nell'ambiente è trascurabile. Possono essere usati anche i seleniuri di rame e indio, i polimeri.

I prodotti concentranti aumentano l'efficienza dell'utilizzo dell'area del pannello. Ma questo si ottiene solo con l'uso di sistemi meccanici che assicurano l'inversione delle lenti dopo il sole. L'uso di coloranti fotosensibilizzanti aiuta potenzialmente a migliorare la ricezione dell'energia solare, ma per ora questo è più di un concetto generale e di sviluppo di appassionati. Se non vuoi sperimentare, è meglio scegliere un design più stabile e comprovato. Questo vale sia per la produzione indipendente che per l'acquisto del prodotto finito.

Fare la tua batteria solare non è così difficile come sembra. Il principio del dispositivo si basa sull'uso di una giunzione a semiconduttore, il dispositivo illuminato deve creare una corrente. Costruire in modo indipendente il ricevitore non funzionerà, per questo è necessario manipolazioni di produzione complesse e attrezzature specializzate. Ma per eseguire la parte di potenza del convertitore da mezzi e materiali improvvisati non è difficile. Per l'energia nel vero senso della parola, hai bisogno di un piatto di silicio, la cui superficie è coperta da una griglia di diodi.

Tutte le lastre devono essere considerate come moduli di generazione separati. È importante capire che l'efficienza ottimale si ottiene quando la direzione verso il sole è costante e che l'energia deve essere curata. La batteria fragile dovrebbe essere protetta in modo affidabile da qualsiasi inquinamento, dall'ingresso di neve. Se ciò dovesse accadere, le inclusioni estranee dovrebbero essere rimosse il più rapidamente possibile. Il primo passo nel lavoro diventa la preparazione del telaio.

È fatto principalmente di duralluminio, che ha le seguenti caratteristiche:

• non si corrode;
• non danneggiato da eccessiva umidità;
• serve il più a lungo possibile.

Ma non è necessario fare una scelta del genere. Se si esegue la colorazione e la lavorazione speciale, si ottengono risultati abbastanza buoni con l'uso di acciaio o legno. Non è consigliabile mettere pannelli molto grandi, il che è inopportuno e aumenta la deriva. Per caricare una batteria ad acido di 12 V, è necessario creare una tensione di lavoro di 15 V. Di conseguenza, i moduli da 0,5 V richiedono 30 pezzi.

È possibile creare un design di lattine di birra. Le casse sono realizzate in multistrato da 1,5 cm e il pannello frontale è in vetro organico o policarbonato. È consentito utilizzare vetro standard con uno spessore di 0,3 cm. Un collettore solare è formato dalla tintura con pigmento nero. La vernice deve essere resistente a calore significativo. Le coperture sono progettate per fornire una maggiore efficienza di scambio termico.

Dovrebbe prendere solo lattine di alluminio, l'acciaio non si adatta.La verifica viene eseguita nel modo più semplice - utilizzando un magnete. Dai un pugno al punzone, inserisci il piercer o un chiodo (anche se puoi perforare).

Il calibro è inserito e distorto in base al modello. La parte superiore del barattolo è tagliata per fare qualcosa come una pinna. Aiuta il flusso d'aria a rimuovere il massimo calore dalla parete riscaldata. Quindi il barattolo viene sgrassato con qualsiasi detergente e incollato tra loro pezzi precedentemente tagliati. Per eliminare le miss, è possibile utilizzare un modello di diverse schede, inchiodato con i chiodi ad angolo retto.

Usa spesso disegni dai dischi. Sono buone cellule fotovoltaiche. Come opzione, mettere lastre di rame. Il circuito elettrico, come già accennato, funziona sullo stesso principio della maggior parte dei transistor. Il foglio è progettato per prevenire il surriscaldamento. In alternativa, nei mesi estivi usano semplicemente la superficie, rifinita con colori chiari.

Per farti tutto il lavoro sull'installazione di una batteria solare a 220 volt, avrai bisogno dei seguenti strumenti:

• Saldatore elettrico da 40 W;
• sigillanti siliconici;
• nastro adesivo, incollato su entrambi i lati;
• colofonia;
• saldatura;
• filo attraverso cui andrà la corrente;
• flusso;
• gomma di rame;
• elementi di fissaggio;
• trapano;
• materiale in foglio trasparente;
• compensato, vetro organico o textolite;
• Diodi di design Schottky.

L'istruzione passo-passo fornisce le uscite dai pannelli alle batterie mediante un diodo protettivo, che aiuta ad eliminare l'autoscarica. Pertanto, all'uscita viene applicata una corrente di 14,3 V. La corrente di carica standard è 3,6 A. La sua uscita è ottenuta utilizzando 90 celle. Il collegamento di parti del pannello è realizzato in modo parallelo-seriale.

Con fattori di correzione per 12 ore di illuminazione solare, è possibile ottenere 0,28 kW / h. Gli elementi sono disposti su 6 corsie, per un'installazione abbastanza libera è richiesto un telaio di 90x50 cm Per informazioni - quando ci sono telai preparati con dimensioni diverse, è meglio ricalcolare la necessità di elementi. Se ciò non è possibile, quindi utilizzare parti di dimensioni diverse, queste vengono posizionate variando la lunghezza e la larghezza della serie.

È auspicabile lavorare su un luogo completamente piatto, dove è conveniente avvicinarsi da qualsiasi lato.Si consiglia di mettere un po 'da parte le piastre preparate, dove saranno assicurate contro cadute e impatti. Anche prendere il pannello non è facile, ne prendono solo uno alla volta e con molta attenzione. È estremamente importante quando si installano i pannelli solari elettrici per la casa o per le case estive per mettere una UZO affidabile. Tali unità rendono l'utilizzo del sistema più sicuro, riducendo il rischio di lesioni da corrente elettrica e incendio.

La maggior parte degli esperti consiglia di incollare gli elementi disaccoppiati in una singola catena. Il substrato deve essere piatto, in quanto ciò garantisce affidabilità. In alternativa, è possibile inserire nel telaio e rafforzare a fondo una lastra di vetro o plexiglass. Questo prodotto richiede una chiusura obbligatoria. Disporre gli elementi sul substrato in un ordine prestabilito e incollarli con nastro biadesivo.

Il lato di lavoro deve essere rivolto a un materiale trasparente e i terminali di saldatura sono avvolti nell'altra direzione. È più conveniente dissaldare i cavi se il telaio è allineato con un piano di lavoro sul tavolo.

Quando i piatti sono incollati, applica un rivestimento per ammorbidire, perché usa i seguenti materiali:

• fogli di gomma;
• pannelli di fibre;
• cartoni.

Ora puoi inserire la parete posteriore nel telaio e sigillarla. Sostituire la parete di alimentazione con un composto, inclusa una resina epossidica, è del tutto possibile. Ma un tale passo deve essere fatto solo a condizione che il pannello non debba essere smontato e riparato. Il segmento standard fornisce circa 50 watt di corrente a condizioni favorevoli. E questo è già sufficiente per alimentare le lampade a LED nelle piccole case.

Per garantire una vita confortevole, devi passare da 4 kW / h di elettricità al giorno. Per il sostentamento di una famiglia di tre persone, è necessario fornire già 12 kW / h. Considerando le inevitabili aggiunte (quando, ad esempio, un set standard di attrezzature e un perforatore lavorano contemporaneamente), questa cifra deve essere aumentata di altri 2-3 kW. Questi parametri possono essere presi come base per il calcolo dei parametri richiesti. Affinché il lavoro proceda normalmente, è necessario aggiungere un dispositivo di controllo della carica al circuito.

12 V DC, perché è questa potenza che produce una batteria tipica e autocostruita, l'inverter è in grado di rifare con 220 V AC. Se non si desidera acquistarlo, è necessario completare la casa con apparecchiature elettriche progettate per 12 o 24 V.Poiché la rete a bassa tensione è saturata da una forte corrente, sarà necessario scegliere fili di una sezione significativa e non lesinare sull'isolamento. Per accumulare l'elettricità generata, vengono utilizzate principalmente batterie al piombo contenenti acido. Nonostante tutti i miglioramenti tecnologici, l'opzione migliore non è stata ancora proposta. Per aumentare la tensione prodotta, mettere 2 o 4 batterie.

Le maggiori spese saranno sostenute dall'acquisizione dei pannelli stessi che catturano i raggi del sole. Puoi risparmiare denaro se ordini prodotti cinesi nei negozi di elettronica. In generale, tali proposte sono di alta qualità, ma è necessario leggere attentamente la reputazione dei venditori, con feedback ricevuti sulle loro attività. È possibile scegliere un sistema lavorabile con difetti minori. I produttori li rifiutano e li mettono in vendita per non spendere soldi per il riciclaggio costoso.

L'autoassemblaggio dell'inverter è giustificato solo in caso di consumo di corrente limitato.Ma i controllori di carica valgono una piccola quantità, quindi la loro produzione non è giustificata dalle loro stesse mani. Quando si progetta una batteria, è necessario ricordare che i suoi elementi dovrebbero essere separati da uno spazio di 0,3-0,5 cm.

Spesso scelgono strutture da profili in alluminio e vetro organico. Poi cucinato sulla base di un telaio ad angolo di metallo di forma rettangolare. Gli angoli del telaio sono forati, in modo che in seguito sia più facile fissare la struttura. All'interno, il perimetro è macchiato di reagente siliconico. Ora puoi mettere un foglio di materiale trasparente, il più strettamente possibile premuto sul telaio.

Gli angoli della scatola sono forati con viti che tengono angoli speciali. Questi angoli non permetteranno al plexiglas di cambiare arbitrariamente la sua posizione all'interno del prodotto. Subito dopo, lasciare il pezzo da solo e attendere che il sigillante si asciughi. In questa fase preliminare è completata. Prima dell'introduzione di collettori solari nello scafo, viene completamente pulito, in modo che non vi siano segni di contaminazione. Anche le piastre stesse sono pulite, ma lo fanno con estrema cautela.

Prima di assemblare strutture con conduttori saldati in fabbrica, è opportuno valutare la qualità delle connessioni ed eliminare tutte le deformazioni rilevate.Quando le gomme non sono ancora collegate, vengono inizialmente saldate ai contatti sulle piastre e solo dopo vengono interconnesse.

La sequenza della connessione è la seguente:

• misurare l'area di pneumatico richiesta;
• tagliare le strisce in base al risultato della misurazione;
• ingrassa il contatto trattato con il flusso dappertutto dal lato destro;
• Applicare il pneumatico in modo ordinato e preciso, con un filo di ferro riscaldato su tutta la superficie da collegare;
• gira la piastra e ripeti tutte le stesse manipolazioni dall'inizio.

Al termine, esaminare attentamente l'intera superficie della batteria e ogni connessione. È impossibile che ci fossero anche i più piccoli difetti. Le scanalature e le cavità restanti vengono eliminate da un altro passaggio del saldatore, che è già il più delicato possibile e con una pressione ancora minore. Il saldatore stesso non dovrebbe essere potente, anzi, al contrario - il forte riscaldamento è controindicato. In assenza di esperienza di un tale lavoro eccellente, è desiderabile preparare un foglio di compensato marcato. Eviterà molti errori seri.Durante la saldatura dei contatti, la loro polarità non può essere trascurata, altrimenti il ​​sistema non funzionerà.

Mettere i piatti nel corpo è desiderabile da fare insieme, perché da solo non è troppo conveniente. Quindi, collegare ciascun filo dal bordo della piastra alle autostrade comuni per la corrente. Portando il pannello preparato nell'area illuminata dal sole, viene misurata la tensione in pneumatici comuni, che dovrebbe rientrare nei valori di progetto.

C'è un altro modo per sigillare il pannello solare. Piccole quantità di sigillanti siliconici vengono applicate negli spazi delle piastre e sui bordi interni dell'alloggiamento. Quindi, con le loro mani, i lati esterni delle fotocellule vengono premuti contro il plexiglas, mentre raggiungono la densità ideale. Imponi un leggero carico su ciascun bordo, aspettando che il sigillante si asciughi. Successivamente, lubrificare ogni giunto della piastra e l'interno del telaio.

In questo caso, il sigillante può toccare i bordi delle piastre, ma non altre parti di esse.Il lato del case servirà per installare il connettore di connessione, che è collegato ai diodi Schottky. Il lato esterno è chiuso da uno schermo realizzato con materiali trasparenti. Il design creato è pensato in modo che anche una piccola quantità di umidità non cada all'interno. La parte anteriore del vetro organico è verniciata.

Una batteria solare può durare per un tempo molto lungo e stabile, fornendo corrente al cablaggio domestico. Ma molto dipende non solo dalla qualità del suo assemblaggio e dalla successiva connessione. È molto importante utilizzare un generatore così delicato come dovrebbe essere. È consigliabile dirigere le batterie, se non sono dotate di un sistema che si adatta al sole, chiaramente a sud, che contribuirà a catturare la massima energia e ridurre le perdite non produttive. Per eliminare l'errore, è sufficiente impostare il generatore con quell'angolo sull'orizzonte, che è uguale al numero di gradi di latitudine in un punto particolare. Ma poiché il disco solare cambia posizione nel cielo durante l'anno, si consiglia di abbassare l'angolo durante i mesi primaverili e aumentarlo quando arriva l'autunno.

L'aggiunta di un sistema di follow-up nelle condizioni di vita non è consigliabile. Giustifica gli investimenti esclusivamente a livello industriale. È molto più redditizio mettere contemporaneamente diverse batterie orientate agli angoli di illuminazione più probabili. Mettendo i generatori solari sopra un tetto piano, per esempio, fatti di materiale di copertura o di lamiera, vale la pena sollevarli sopra l'aereo. Quindi il flusso d'aria dal basso migliorerà le prestazioni. Non è necessario farlo su tetti ondulati, anche se non ci sarà alcun danno dal sollevamento.

I tetti migliori sono quelli orientati a sud e sono progettati sotto forma di rampe piatte. In questa situazione, la rampa serve per collegare diversi angoli, la cui dimensione coincide con la grandezza del modulo. L'uscita sopra la cresta è di circa 0,7 m, e il modulo è fissato agli angoli con uno spazio di 150-200 mm. In alternativa, puoi appendere la batteria con lo stesso angolo sotto la pendenza del tetto. Su una superficie ondulata, gli angoli sono spesso sostituiti da tubi di un diametro accuratamente selezionato.

I blocchi solari devono essere posizionati orizzontalmente, il che riduce la diffusione della temperatura tra le parti inferiore e superiore del 50% rispetto all'installazione verticale.Ciò significa che non solo aumenterà la risorsa effettiva, ma sarà anche possibile aumentare l'efficacia del sistema.

La posizione di montaggio deve avere le seguenti caratteristiche:

• quanto più illuminato possibile;
• avere un'ombra minima;
• ben spazzato dai venti.

Un pannello solare auto-costruito può persino essere usato per riscaldare una casa privata. Tali apparecchiature possono essere montate senza richiedere il permesso di agenzie governative. Ma anche con l'uso attivo, non è possibile valutare l'efficacia prima di 36 mesi. Inoltre, questa opzione è molto costosa. Poiché quasi ovunque in Russia la temperatura è regolarmente negativa, sarà necessario aggiungere l'isolamento termico al sistema solare.

Il funzionamento stabile delle batterie è previsto nell'intervallo di temperatura da -40 a +90 gradi. Il buon lavoro è garantito in media per 20 anni e, successivamente, l'efficienza viene drasticamente ridotta. Quando si sceglie un controller, è necessario considerare la differenza tra sistemi elettrici potenti e deboli. In assenza di controller o guasto, sarà necessario monitorare continuamente le cariche delle batterie. La disattenzione può ridurre la durata della carica.

Come creare una batteria solare con le tue mani, guarda il prossimo video.